مراحل فرآیند تولید برد مدار سرامیکی

اما آیا تا به حال فکر کرده اید که این مدارهای سرامیکی چگونه ساخته می شوند؟ فرآیند تولید آنها شامل چه مراحلی است؟ در این پست وبلاگ، ما به دنیای پیچیده تولید برد مدار سرامیکی نگاهی عمیق خواهیم داشت و هر مرحله ای که در ایجاد آن دخیل است را بررسی می کنیم.

دنیای الکترونیک به طور مداوم در حال تحول است و موادی که برای ساخت وسایل الکترونیکی استفاده می شوند نیز همینطور است. بردهای مدار سرامیکی، که به عنوان PCB سرامیکی نیز شناخته می شوند، در سال های اخیر به دلیل رسانایی حرارتی عالی و خواص عایق الکتریکی، محبوبیت پیدا کرده اند. این بردها مزایای بی شماری نسبت به بردهای مدار چاپی سنتی (PCB) دارند و آنها را برای کاربردهای مختلفی که اتلاف حرارتی و قابلیت اطمینان بسیار مهم است، ایده آل می کند.

مرحله 1: طراحی و نمونه اولیه

اولین مرحله در فرآیند تولید برد مدار سرامیکی با طراحی و نمونه سازی اولیه برد مدار آغاز می شود. این شامل استفاده از نرم افزار تخصصی برای ایجاد یک شماتیک و تعیین چیدمان و محل قرارگیری اجزا است. پس از تکمیل طراحی اولیه، نمونه های اولیه برای آزمایش عملکرد و عملکرد برد قبل از ورود به فاز تولید حجمی توسعه می یابند.

مرحله 2: آماده سازی مواد

پس از تایید نمونه اولیه، مواد سرامیکی باید آماده شوند. مدارهای سرامیکی معمولاً از اکسید آلومینیوم (اکسید آلومینیوم) یا نیترید آلومینیوم (AlN) ساخته می شوند. مواد انتخاب شده آسیاب شده و با مواد افزودنی مخلوط می شوند تا خواص آنها مانند هدایت حرارتی و استحکام مکانیکی افزایش یابد. سپس این مخلوط به شکل صفحات یا نوارهای سبز رنگ فشرده می شود تا برای پردازش بیشتر آماده شود.

مرحله 3: تشکیل بستر

در طی این مرحله، نوار یا ورق سبز تحت فرآیندی به نام تشکیل بستر می‌شود. این شامل خشک کردن مواد سرامیکی برای حذف رطوبت و سپس برش آن به شکل و اندازه دلخواه است. دستگاه های CNC (کنترل عددی کامپیوتری) یا برش لیزری اغلب برای دستیابی به ابعاد دقیق استفاده می شود.

مرحله 4: الگوسازی مدار

پس از تشکیل بستر سرامیکی، مرحله بعدی الگوبرداری مدار است. این جایی است که یک لایه نازک از مواد رسانا مانند مس با استفاده از تکنیک های مختلف بر روی سطح بستر رسوب می کند. متداول ترین روش چاپ روی صفحه است که در آن یک قالب با الگوی مدار مورد نظر بر روی بستر قرار می گیرد و جوهر رسانا از طریق قالب بر روی سطح قرار می گیرد.

مرحله 5: تف جوشی

پس از تشکیل الگوی مدار، برد مدار سرامیکی تحت یک فرآیند حیاتی به نام تف جوشی قرار می گیرد. تف جوشی شامل حرارت دادن صفحات تا دمای بالا در یک جو کنترل شده، معمولاً در یک کوره است. این فرآیند مواد سرامیکی و آثار رسانا را با هم ذوب می کند تا یک برد مدار قوی و بادوام ایجاد کند.

مرحله 6: متالیزاسیون و آبکاری

هنگامی که تخته زینتر شد، مرحله بعدی متالیزاسیون است. این شامل رسوب یک لایه نازک از فلز، مانند نیکل یا طلا، بر روی آثار مس است. متالیزاسیون دو هدف را دنبال می کند - از مس در برابر اکسیداسیون محافظت می کند و سطح لحیم کاری بهتری را فراهم می کند.

پس از متالیزاسیون، تخته ممکن است تحت فرآیندهای آبکاری اضافی قرار گیرد. آبکاری می تواند خواص یا عملکردهای خاصی را بهبود بخشد، مانند ایجاد سطح قابل لحیم کاری یا افزودن یک پوشش محافظ.

مرحله 7: بازرسی و تست

کنترل کیفیت یک جنبه حیاتی در هر فرآیند تولید است و تولید برد مدار سرامیکی نیز از این قاعده مستثنی نیست. پس از ساخت برد مدار، باید تحت بازرسی و آزمایش دقیق قرار گیرد. این تضمین می کند که هر تخته مشخصات و استانداردهای مورد نیاز، از جمله بررسی تداوم، مقاومت عایق و هرگونه نقص احتمالی را رعایت می کند.

مرحله 8: مونتاژ و بسته بندی

زمانی که برد مراحل بازرسی و تست را پشت سر گذاشت، آماده مونتاژ می شود. از تجهیزات خودکار برای لحیم کردن قطعاتی مانند مقاومت ها، خازن ها و مدارهای مجتمع بر روی تخته های مدار استفاده کنید. پس از مونتاژ، بردهای مدار معمولاً در کیسه ها یا پالت های ضد الکتریسیته ساکن بسته بندی می شوند و آماده ارسال به مقصد مورد نظر خود هستند.

به طور خلاصه

فرآیند تولید برد مدار سرامیکی شامل چندین مرحله کلیدی است، از طراحی و نمونه سازی تا تشکیل بستر، الگوسازی مدار، پخت، متالیزاسیون و آزمایش. هر مرحله نیاز به دقت، تخصص و توجه به جزئیات دارد تا اطمینان حاصل شود که محصول نهایی با مشخصات مورد نیاز مطابقت دارد. ویژگی‌های منحصربه‌فرد بردهای مدار سرامیکی آنها را به اولین انتخاب در صنایع مختلف از جمله هوافضا، خودروسازی و مخابرات تبدیل می‌کند، جایی که قابلیت اطمینان و مدیریت حرارتی بسیار مهم است.